JPH0737923A - ワイヤボンディング装置及びその方法 - Google Patents

ワイヤボンディング装置及びその方法

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公路 西巻
Takashi Kamiharashi
隆 上原子
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Kaijo Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボンディング装置に予めメモリされている座
標等の位置情報をそのまま有効利用できる装置及びその
方法を提供すること。 【構成】 制御装置１３からの指令に基づいて被ボンデ
ィング部位となる第１ボンディング点又は第２ボンディ
ング点をカメラ１により撮像して予め指定された位置及
び／又は該位置を中心として指定された範囲にボンディ
ングされたボールがあるか否かを検査するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボンディング装置に関
し、特に半導体デバイスの組立工程において、半導体チ
ップ（ＩＣチップ）上の電極（パッド）、リード並びに
前記パッドとリードとの間に掛け渡されたワイヤの自動
検査機能を備えたワイヤボンディング装置及びその方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路（ＩＣ）や大規模集積回
路（ＬＳＩ）の製造における組み立て工程においては、
金線又は銅、アルミニウムなどのワイヤを用いて第１ボ
ンディング点となる半導体チップ（ＩＣチップ）上の電
極（パッド）と、第２ボンディング点となるリードとを
ボンディング接続する。
【０００３】このボンディング装置は、先ずボンディン
グツールとしてのキャピラリから突出したワイヤの先端
と放電電極（電気トーチ）との間に高電圧を印加するこ
とにより放電を起こさせ、その放電エネルギーによりワ
イヤの先端部分を溶融してキャピラリ内に挿通されたワ
イヤの先端にボールを形成する。そして、キャピラリの
先端に保持されたボールを半導体チップ上の電極（パッ
ド）に当接させつつ、超音波振動を印加することによっ
てボンディング点に対してワイヤの接続を行うように成
される。
【０００４】このボンディング装置によって自動的にボ
ンディング接続されたワイヤがパッド若しくはリードに
確実に接続されているかどうか、又は接続されたワイヤ
がパッドとリードとを結ぶ線上にループが形成されてい
るかどうかを確認するために、従来はボンディングされ
たリードフレームを随時或は一定時間毎等に取り出し
て、別の検査工程により顕微鏡等を用いて検査者が良
品、不良品等の検査を行っている。この検査工程におい
て、ワイヤが確実にボンディングされているかどうか、
即ち目視検査等を行うことによりワイヤ切れ、接続不良
等の不着検出も行われる。更に、ワイヤ先端部に形成さ
れたイニシャルボールが、例えばキーボードにて設定さ
れた大きさ通りになっているかどうかを顕微鏡等で検査
し、この検査結果に基づいて各部の調整が行われてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボンディング装置を用いて上記のような検査を行うため
には、ボンディングされたリードフレームをラインから
取り出して別の検査工程で検査しているため、この検査
工程で接続不良等の問題が発生した場合でも直ちに装置
本体に該データをフィードバックできないため、多くの
不良品が発生してしまうという欠点がある。また、この
検査データをフィードバックするとしてもどの様なデー
タをフィードバックすればよいのか検査者によってバラ
ツキが生じ信頼性のあるデータが確実にフィードバック
されない恐れがあるという欠点がある。しかも、この不
良発見後、装置本体の調整が必要であるが、どの部分の
調整を行えばよいかの判定に熟練した技術者でも時間を
要し、この作業に多くの時間がかかるため、装置の安定
性、信頼性が損われる。しかも、この間高速化を旨とす
るボンディング装置をこれら調整のため長い時間停止さ
せなければならない欠点がある。
【０００６】また、従来の装置では、上記のような検査
工程を別に要するため、検査装置が高価であり、また広
い面積が必要になるなどの欠点がある。また、この検査
工程による検査のために検査者が別に必要になるなどの
欠点がある。
【０００７】そこで、本発明は前記した従来の問題点に
鑑みて成されたものであって、ワイヤボンディング装置
に予めメモリされている座標等の位置情報をそのまま有
効利用できるワイヤボンディング装置及びその方法を提
供することを目的とする。また、本発明はボンディング
検査を別の検査装置を用いることなく装置上で自動的に
検査でき該検査により接続不良等の問題が発生した場合
でも直ちに装置本体に該データをフィードバックしてデ
ータを有効活用することができるワイヤボンディング装
置及びその方法を提供することを目的とする。また、本
発明は、装置の調整箇所を誰でも容易に判断することが
でき、装置の安定性、信頼性を向上させることができ、
しかも小スペース化且つ安価なワイヤボンディング装置
及びその方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、認識手段と、
該認識手段からの判定に基づいて種々の制御を行う制御
手段と、該制御手段からの指令に基づいて各機構を駆動
させる駆動手段とを備えたワイヤボンディング装置であ
って、前記制御手段からの指令に基づいて被ボンディン
グ部位となる第１ボンディング点又は第２ボンディング
点を撮像手段により撮像して予め指定された位置及び／
又は該位置を中心として指定された範囲にボンディング
されたボールがあるか否かを検査するように構成したも
のである。また、本発明は、前記装置において、制御手
段からの指令に基づいて被ボンディング部位となる第１
ボンディング点又は第２ボンディング点を撮像手段によ
り撮像して予め指定された位置及び／又は該位置を中心
として指定された範囲にボンディングされたボールがあ
るか否かを検査して、予め定められた位置にボールがな
いと判定された場合には告知手段による告知を行い、及
び／又は停止させるように構成したものである。本発明
は、ワイヤボンディング方法に関するものであって、制
御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位となる
第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮像手段
により撮像して予め指定された位置及び／又は該位置を
中心として指定された範囲にボンディングされたボール
があるか否かを検査するようにしたものである。また、
本発明は、ワイヤボンディング方法に関するものであっ
て、制御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位
となる第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮
像手段により撮像して予め指定された位置及び／又は該
位置を中心として指定された範囲にボンディングされた
ボールがあるか否かを検査して、予め定められた位置に
ボールがないと判定された場合には告知手段による告知
を行い、及び／又は停止させるようにしたものである。
また、本発明は、ワイヤボンディング装置において、制
御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位となる
第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮像手段
により撮像して予め指定された位置及び／又は該位置を
中心として指定された範囲にボンディングされたボール
があるか否かを検査し、ボールがあると判定されたとき
はボール圧着径の検査を行うように構成したものであ
る。また、本発明は、ワイヤボンディング方法に関する
ものであって、制御手段からの指令に基づいて被ボンデ
ィング部位となる第１ボンディング点又は第２ボンディ
ング点を撮像手段により撮像して予め指定された位置及
び／又は該位置を中心として指定された範囲にボンディ
ングされたボールがあるか否かを検査し、ボールがある
と判定されたときはボール圧着径の検査を行うようにし
たものである。本発明は、ワイヤボンディング装置にお
いて、制御手段からの指令に基づいて被ボンディング部
位となる第１ボンディング点又は第２ボンディング点を
撮像手段により撮像して予め指定された位置及び／又は
該位置を中心として指定された範囲にボンディングされ
たボールがあるか否かを検査し、ボールがあると判定さ
れたときは前記制御手段により指定された位置からのボ
ール位置を検出するように構成したものである。また、
本発明は、ワイヤボンディング方法に関するものであっ
て、制御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位
となる第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮
像手段により撮像して予め指定された位置及び／又は該
位置を中心として指定された範囲にボンディングされた
ボールがあるか否かを検査し、ボールがあると判定され
たときは前記制御手段により指定された位置からのボー
ル位置を検出するようにしたものである。本発明は、ワ
イヤボンディング方法に関するものであって、制御手段
からの指令に基づいて被ボンディング部位となる第１ボ
ンディング点又は第２ボンディング点を撮像手段により
撮像してボールがあるか否かを検出する第１の工程と、
該第１の工程によりボールありと判定された場合には、
ボールの外円を検出して該ボール圧着径を算出する第２
の工程と、ボールの内円を検出して該ボールの位置を算
出する第３の工程とを行うようにしたものである。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。
【００１０】このボンディング装置は、図１に示すよう
にカメラヘッド１ａ、レンズ１ｂ等を備えた撮像手段と
してのカメラ１と、ボンディングを行うキャピラリ２等
を含むボンディングヘッド３と、前記カメラ１及びボン
ディングヘッド３をＸ方向及びＹ方向に水平二次元方向
に移動可能なＸＹテーブル４と、前記カメラ１によって
撮像される半導体部品としてのＩＣチップ６を位置決め
するボンディングステージ７と、前記カメラ１からの出
力を受ける画像認識装置８と、この画像認識装置８から
の出力を受ける表示手段としてのモニタ１０と、前記画
像認識装置８からの出力を受け、マニピュレータ１１或
いは駆動手段としての駆動装置１２への制御信号を生成
するマイクロプロセッサを含む制御手段としての制御装
置１３と、前記ＸＹテーブル４に搭載され、前記駆動手
段としての駆動装置１２からの駆動信号を受けて、前記
ボンディングヘッド３をＺ方向へ駆動する駆動機構５
と、搬送手段としての搬送装置１４等で構成されてい
る。なお、前記カメラ１は、オートフォーカス機構を備
えたものでもよい。また、前記画像認識装置８、制御装
置１３、駆動装置１２等は、機能的に備えているもので
あればよいので、夫々別々の装置としてではなく、１つ
の装置として構成されているものでもよい。
【００１１】画像認識装置８は、図２に示すようにクロ
ック信号生成回路８ａ、水平及び垂直同期信号生成回路
８ｂ、カメラ１からの映像信号を増幅器８ｃで増幅され
た信号をデジタル化して画像処理を行う画像処理回路８
ｄと、該画像処理回路８ｄを制御し判定する制御回路８
ｆと、被ボンディング部位、即ち電極（パッド）６ａに
関する画像又はボールＢに関する画像データ並びにリー
ドに関する画像データ等を蓄積する画像メモリ８ｅ（８
ｅ1 〜８ｅn ）とで構成されている。この画像認識装置
８及びカメラ１を認識手段と総称する。また、図２に示
すようにキーボード１９は、操作手段として各種条件設
定等を制御装置１３に設定して命令するものであって、
例えばこのキーボードによりイニシャルボール、即ちボ
ンディング前のボール径等を設定することができる。な
お、図３は、パッドがデジタル化された画像を示してお
り、図４は、ボールがデジタル化された画像を示してい
る。
【００１２】次に、上記認識手段により認識されるリー
ドフレームＬ＼Ｆ等を搬送する搬送手段としての搬送装
置１４について説明する。
【００１３】図５乃至図７に示すように、このボンディ
ング装置は、夫々複数のＩＣチップ６が長手方向に並べ
て装着された基板としての複数枚のリードフレームＬ＼
Ｆが基板収納手段としてのマガジンＭ内に配列して収容
され、このマガジンＭがローダ１５上に装填される。そ
して、該ローダ１５の作動に伴い、これらリードフレー
ムＬ＼Ｆが図示しないフレーム移送手段によってマガジ
ンＭ外に順次取り出されてＩＣチップ６の配列ピッチず
つ間欠送りされ、ヒーターブロック１６（図７参照）に
より加熱されるヒータープレート１７上に搬送される。
そして、該ヒータープレート１７上において、ボンディ
ングヘッド３により、該リードフレームＬ＼Ｆに装着さ
れている各ＩＣチップ６と該リードフレームに形成され
ているリード２０（図６参照）とが導電性のワイヤを用
いて順次ボンディング接続される。上記のようなボンデ
ィングを施されたリードフレームＬ＼Ｆは、上記フレー
ム移送手段によって更に後送され、アンローダ１８上に
装填されている空のマガジンＭ内に収容される。このフ
レーム移送手段により搬送されるリードフレームＬ＼Ｆ
の蛇行を防止して高精度な搬送を行う搬送路は、リード
フレームＬ＼Ｆの両側に対応して配置された案内部材と
しての１対のガイドレール３０及び３１によって構成さ
れる。
【００１４】ところで、リードフレームＬ＼Ｆは、装着
されるべきＩＣチップ６の種類に応じて種々の幅のもの
があり、両ガイドレール３０及び３１はこれら各種のリ
ードフレームの案内を可能とするためにレール間隔が調
整自在となっている。詳しくは、図６に示すように、ワ
イヤボンディング装置の架台（図示せず）上に１対のフ
レームベース３２が固設されており、各フレームベース
３２に設けられたレール部に沿って摺動自在なスライダ
３３に各ガイドレール３０、３１が取り付けられてい
る。
【００１５】そして、両ガイドレール３０及び３１を夫
々移動させるための案内部材駆動手段３４が設けられて
おり、該案内部材駆動手段３４の作動によって両ガイド
レール３０、３１がリードフレームＬ＼Ｆに対して近接
及び離間せられる。なお、該案内部材駆動手段３４は、
上記フレームベース３２に取り付けられたパルスモータ
３５ａ、３５ｂと、該パルスモータの出力軸に連結され
た雄ねじ３６と、両ガイドレール３０、３１に固着され
て該雄ねじ３６に螺合したナット３７とから成る。
【００１６】次に、上記ガイドレール３０及び３１を挟
むように配設されたローダ１５とアンローダ１８につい
て説明する。なお、ローダ１５及びアンローダ１８は互
いに同様の構成である故、ローダ１５の構成についての
み詳述し、アンローダ１８に関しては説明を省略する。
【００１７】図５に示すように、ローダ１５は、マガジ
ンＭ内に配列収容された多数のリードフレームＬ＼Ｆ
を、前述したフレーム移送手段（図示せず）をして１枚
ずつ取り出させるために該マガジンＭをリードフレーム
Ｌ＼Ｆの配列ピッチずつ下降若しくは上昇させるための
昇降機構２１と、該昇降機構２１を搭載した昇降機構ベ
ース２２とを有している。この昇降機構ベース２２は、
矢印Ｓにて示す方向、即ち前述の両ガイドレール３０及
び３１の可動方向Ｔと平行な方向において可動となって
おり、つまみ２３を回すことによって該方向Ｓにおける
位置調整がなされる。
【００１８】昇降機構ベース２２上には、夫々断面形状
がＬ字状に形成された１対のストッカーガイド２４ａ及
び２４ｂが設けられている。一方のストッカーガイド２
４ａは昇降機構ベース２２に固定されており、他方のス
トッカーガイド２４ｂは矢印Ｕにて示す方向、すなわち
マガジンＭの長さ方向において位置調整可能となってい
る。
【００１９】上記両ストッカーガイド２４ａ、２４ｂの
内側面には、２つずつ、合計４つの規制部材２５ａ〜２
５ｄが取り付けられている。これらの規制部材２５ａ〜
２５ｄはマガジンＭに係合してこれを規制するためのも
のであり、２つの規制部材２５ａ及び２５ｂは各々スト
ッカーガイド２４ａ、２４ｂに固着され、他の２つの規
制部材２５ｃ及び２５ｄは、矢印Ｖにて示す方向、すな
わちマガジンＭの幅方向において位置調整可能となって
いる。
【００２０】上記構成の装置において、取り扱うべきリ
ードフレームＬ＼Ｆの幅に合致するように搬送路の調整
を行う場合の動作について説明する。
【００２１】まず、マイクロプロセッサ等より成る制御
装置１３から発せられる指令信号に基づいてパルスモー
タ３５ａ、３５ｂ（図７参照）が回転駆動せられ、該パ
ルスモータの回転量がナット３７の進退量に変換せられ
て両ガイドレール３０、３１が、互いに離間する方向に
おける移動限界位置まで移動せられる。
【００２２】次に、作業者によって搬送路調整用の１枚
のリードフレームＬ＼Ｆが取り扱われ、該リードフレー
ムＬ＼Ｆに形成された基準孔（図示せず）がヒータプレ
ート１７上に突設されている基準となる突起（図示せ
ず）に嵌合せられる。これによって、リードフレームＬ
＼Ｆに形成されてＩＣチップ６が装着されているアイラ
ンド２０ａがヒータプレート１７の凹部１７ａ（図７参
照）に対して一致する。
【００２３】なお、ここで、図６に示すように、リード
フレーム押え２８によりリードフレームＬ＼Ｆを上方か
ら押圧して固定し、ボンディングヘッド３を作動させ
て、該リードフレーム押え２８の開口部２８ａを通じて
ＩＣチップ６及びアイランド２０ａの中心位置にボンデ
ィング原点２９を設定する。
【００２４】この後、パルスモータ３５ａ、３５ｂが逆
回転せられて両ガイドレール３０、３１がリードフレー
ムＬ＼Ｆに近接し、しかも、該両ガイドレールとリード
フレームＬ＼Ｆの側端との隙間が最適値に設定される。
【００２５】次に、上記リードフレームＬ＼Ｆを多数収
容したマガジンＭをローダ１５上に装填し、ストッカー
ガイド２４ｂ並びに規制部材２５ｃ及び２５ｄの位置調
整を作業者のマニュアル操作により夫々行って該マガジ
ンＭを規制する。なお、このとき、このマガジンＭから
突出せられるリードフレームＬ＼Ｆが両ガイドレール３
０、３１間に円滑に入り込むように、該規制状態のマガ
ジンＭをその幅方向において位置調整する。この位置調
整は、つまみ２３（図５参照）を作業者が適当に回し
て、上記各規制部材を搭載した昇降機構ベース２２の位
置を調整することにより行う。また、この他、各規制部
材２５ａ〜２５ｄとマガジンＭとの間に間隙を設けるよ
うに調整し、昇降機構２１によるマガジンＭの昇降動作
が円滑に行われるようにする。上記ローダ１５と同様の
調整を、アンローダ１８についても行う。これによって
搬送路の調整が完了する。
【００２６】次に、ボンディングヘッド３及びＺ方向へ
の駆動を行う駆動機構５を含む構成について以下説明す
る。なお、本実施例ではボンディングアーム４１及び揺
動アーム４２を含む構成をボンディングヘッド３とし、
揺動フレーム５６を含む構成を駆動機構５として説明す
る。これらをボンディング手段と総称する。
【００２７】このボンディング装置は、図８に示すよう
に保持枠４１ａ及びホーン４１ｂから成るボンディング
アーム４１が揺動アーム４２と共に支持シャフト４３の
軸中心の周りに揺動可能となっている。このボンディン
グアーム４１は、支持シャフト４３に堅固に嵌着され、
揺動アーム４２は支持シャフト４３に揺動自在に嵌合さ
れている。この支持シャフト４３は、二次元方向に移動
可能な図示せぬＸＹテーブル等に搭載されている。な
お、保持枠４１ａ内には、ホーン４１ｂを加振するため
の超音波振動子（図示せず）が組み込まれている。揺動
アーム４２及び保持枠４１ａには夫々、ソレノイド４４
ａ及び電磁吸着片４４ｂが互いに対向して固設されてお
り、ボンディングアーム４１を揺動させる際には、ソレ
ノイド４４ａに対して図示せぬ電源から通電してこれと
電磁吸着片４４ｂとの間に吸着力を生ぜしめることによ
り該ボンディングアーム４１と揺動アーム４２とを相互
に固定状態にして結合させるが、所定距離以上吸着され
ないように揺動アーム４２にねじ等で固定された調整可
能なストッパ４６が設けられている。また、揺動アーム
４２及び保持枠４１ａには、上記電磁吸着手段の前方位
置に、マグネット４５ａ及びコイル４５ｂが夫々取り付
けられている。これらマグネット４５ａ及びコイル４５
ｂは、ボンディング時にボンディングアーム４１の先
端、すなわちボンディングツールとしてのキャピラリ２
を保持する部位を図８における下向きに付勢するための
吸着力を発生させる手段を構成している。
【００２８】また、揺動アーム４２の先端にはクランプ
アーム４８が設けられており、該クランプアーム４８の
先端にはソレノイド及びばね等で構成された図示せぬ開
閉機構によりワイヤ４９を握持して後述する方法にてカ
ットするためのクランプ手段としてのクランプ４８ａが
設けられている。また、キャピラリ２の下方には図示せ
ぬ垂直軸にアクチュエータ等の作用により回動可能に電
気放電手段としての電気トーチ５０が配置されており、
ボンディングアーム４１の移動に伴ってキャピラリ２の
周りに回動可能な構成となっている。この電気トーチ５
０は所定の電圧を印加してワイヤ４９の先端にボールを
形成する。また、クランプ４８ａの上方には、図示せぬ
フレームに固定支持され、エアーをワイヤ４９に吹き付
けて所定のテンションをかけて常にワイヤ４９をボンデ
ィングアーム４１のキャピラリ２の先端まで真直ぐな状
態になるように保持するエアーテンション手段５１が配
設され、このワイヤ４９は更にガイド５２を介してスプ
ール５３により巻回されている。前記エアーテンション
手段５１は、図８に示すようにノズルを介してエアーを
吹き付けることによってワイヤ４９に所定のテンション
をかけることができ、またエアーテンション手段５１の
ノズルを介して吸引させることによってワイヤ４９を図
８の下方向に送り出すことができる。
【００２９】図８にも示すように、揺動アーム４２の後
端側には支軸５５ａが設けられており、アーム側カムフ
ォロア５５と揺動ベース５６ａとがこの支軸５５ａの周
りに回転自在となっている。揺動ベース５６ａにはベア
リングガイド５６ｂがその一端にて固着され、このベア
リングガイド５６ｂの他端部には予圧アーム５６ｄが支
持ピン５６ｃを介して回転自在に取り付けられている。
予圧アーム５６ｄの自由端部には支軸５７ａが設けられ
ており、該支軸５７ａにカムフォロア５７が回転自在に
取り付けられている。そして、この予圧アーム５６ｄの
先端と揺動ベース５６ａの先端とには引張ばねである予
圧ばね５６ｅが掛け渡されており、アーム側カムフォロ
ア５５及びカムフォロア５７は、略ハート形に形成され
たカム５８の外周面であるカム面に圧接されている。な
お、アーム側カムフォロア５５及びカムフォロア５７の
カム５８に対する２つの接点は、カム５８の回転中心を
挟んで位置している。
【００３０】この揺動ベース５６ａと、ベアリングガイ
ド５６ｂと、予圧アーム５６ｄとによりフレーム構造が
形成されており、これを揺動フレーム５６と総称する。
揺動フレーム５６の構成部材としてのベアリングガイド
５６ｂは、カム５８が嵌着されたカム軸５９に取り付け
られたラジアルベアリング６０の外輪に接している。な
お、カム５８は、モータ６１よりカム軸５９に付与され
るトルクによって回転する。また、ボンディングツール
としてのキャピラリ２の高さ位置は支持シャフト４３に
連結された図示せぬロータリエンコーダにより検出され
る構成となっている。
【００３１】上記構成よりなるボンディング装置におい
て、通常ＩＣチップ６のパッド６ａとリード２０との間
でボンディング接続を行うには、ボンディングアーム４
１の先端に設けられたボンディングツールとしてのキャ
ピラリ２にてワイヤ４９を保持し、対象となるパッド又
はリードの表面に接触させて該キャピラリを用いて先端
にボールが形成されたワイヤの一部を押しつぶして熱圧
着して溶着される。この時、同時にワイヤ先端部に超音
波振動が印加される場合もある。
【００３２】このワイヤボンディングを行う工程を図１
０を用いて説明すると、ボンディングステージ７上に載
置されたＩＣチップ６上のパッド６ａにワイヤボンディ
ングしようとする時、図示せぬ電気放電手段により先端
にイニシャルボールが形成されたワイヤ４９が挿通され
たキャピラリ２を図１に示すカメラ１からの情報に基づ
いて二次元方向に移動可能なＸＹテーブルの移動により
位置決めした後、キャピラリ２を図１０の乃至に示
すように降下させて前記パッド６ａにボールを押しつぶ
して熱圧着ボンディングを行う。
【００３３】この工程で→は図８に示すボンディン
グアーム４１を高速で下降移動させ、→では低速で
移動させる。この時、クランプ４８ａは開となってい
る。次に、この第１ボンディング点への接続が終わる
と、→ではクランプ４８ａが開状態のままボンディ
ングアーム４１が図８に示す上方向、即ちＺ軸方向に上
昇し、所定のループコントロールにしたがってに示す
ようにクランプ４８ａが開の状態でワイヤ４９が引き出
され、に示す第２ボンディング点となるリード２０に
接続される。
【００３４】この接続後、キャピラリ２の先端部にワイ
ヤ４９をに示すように所定のフィード量ｆだけ引き出
した状態でクランプ４８ａを閉じる。この状態で更にボ
ンディングアーム４１を所定の高さまで上昇させる過程
でに示すようにワイヤ４９がカットされて、再びワイ
ヤ先端部に電気放電手段としての電気トーチ５０を用い
てボールＢを形成し、クランプ４８ａを開状態にさせて
の状態に復帰する。このような一連の工程によりワイ
ヤボンディングがなされる。
【００３５】ところで、以上のような構成を有するボン
ディング装置において、通常のワイヤボンディングを行
うことができることは勿論であるが、本発明に係るボン
ディング装置は、自動検査機能を備えている点に特徴が
ある。以下に、本発明に係る自動検査機能について説明
する。なお、この自動検査機能は、主として第１ボンデ
ィング点となるＩＣチップ側と、第２ボンディング点と
なるリード側と、当該第１ボンディング点と第２ボンデ
ィング点との間で接続されるワイヤの自動検査機能に分
けることができるので、以下それらに沿って説明するこ
ととする。なお、ボンディング装置を用いてワイヤボン
ディングを行う場合には第１ボンディング点としてのＩ
Ｃチップ６のパッド６ａ及び第２ボンディング点として
のリード２０等の座標上の位置等の情報並びに各種条件
設定等を行うセルフティーチは行われているものとす
る。従って、ボンディングのための前情報は図２に示す
メモリ８ｅ（８ｅ1 乃至８ｅn ）に種々の画像情報並び
に制御装置１３に種々の位置情報等がメモリされてい
る。
【００３６】そこで、本発明に係るボンディング装置を
用いて行う場合の自動検査機能について説明する。
【００３７】まず、図１１に示すように、ローダー１５
（図５に図示）からリードフレームＬ＼Ｆがボンディン
グステージ上に搬送される（ステップＳ1 ）。するとリ
ードフレームＬ＼Ｆは、図６に示すリードフレーム押え
２８により位置決めされる。次に、図１に示す制御装置
１３は予めメモリされた位置情報、即ち搬送されたリー
ドフレームＬ＼Ｆの座標位置情報に基づき駆動装置１２
を駆動させてＸＹテーブル４を移動させ該リードフレー
ムＬ＼Ｆ上に位置させたカメラ１により第２ボンディン
グ点としてのリード２０を撮像して該リード２０の画像
を取り込む。画像認識装置８は、予めメモリされた基準
となるリード２０の位置情報と新たにメモリ８ｅに取り
込まれたメモリとのマッチングを行い、リードフレーム
内のリード２０全体の位置補正を行う（ステップＳ
2 ）。これは例えば水平二次元方向のＸ方向及びＹ方向
のずれ補正を行う。次に、第１ボンディング点としての
ＩＣチップ６上に前記のようにＸＹテーブルを移動させ
てカメラ１を上方に位置決めさせる。そして、ＩＣチッ
プ６を撮像してメモリ８ｅ内にメモリさせる。画像認識
装置８は、予めメモリされた基準となるＩＣチップ６の
位置情報と新たにメモリ８ｅに取り込まれたＩＣチップ
６とのマッチングを行い、ＩＣチップ６のずれを補正す
る（ステップＳ3 ）。これは例えばＩＣチップ６の２点
間を求めて位置補正する。ＩＣチップ６内のパッド６ａ
の位置は予めメモリされているので、このＩＣチップ６
の位置補正が行われればパッド６ａも同時に補正される
ことになる。
【００３８】次に、ステップＳ4 は、制御装置１３によ
り前記ステップＳ2 で補正されたリードフレームＬ＼Ｆ
のリード２０の位置を求めて予め制御装置１３にメモリ
された基準となるリード位置とのずれ量を求める。そし
て、ボンディングすべきリード２０毎の各位置を求める
（ステップＳ4 ）。
【００３９】上記ステップＳ1 乃至Ｓ4 の工程が終了す
ると通常のボンディング（ステップＳ7 ）がなされる。
【００４０】しかして、本発明に係る自動検査機能を有
するボンディング装置は更に以下の工程を行う。即ち、
ステップＳ4 のリードロケートで第２ボンデイング点
（第２ボンド点）の座標位置を求めると同時にリード２
０の画像の予備取り込みを行い画像認識装置８のメモリ
８ｅ1 乃至８ｅn の何れかにメモリする（ステップ
Ｓ5）。このメモリは、前記リード２０の各リード毎に
記憶させてもよいが、少なくとも１以上のエリア、即ち
複数本のリード毎にメモリに取り込むようにしてもよ
い。また、この第２ボンド点予備取り込み（ステップＳ
5 ）は、本実施例のようにリードロケートで行うように
してもよいが、別の工程で行うようにしてもよい。
【００４１】次に、この第２ボンド点予備取り込み（ス
テップＳ5 ）が行われると、第１ボンド点、即ちＩＣチ
ップ６のパッド６ａの画像の予備取り込みが行われ画像
認識装置８のメモリ８ｅ1 乃至８ｅn の何れかにメモリ
する（ステップＳ6 ）。このメモリは、前記ＩＣチップ
６のパッド６ａ毎に記憶させてもよいが、少なくとも１
以上のエリア、即ち複数パッドをメモリに取り込むよう
にしてもよい。このステップＳ1 乃至ステップＳ6 の工
程がなされると、ボンディング（ステップＳ7）が行わ
れる。なお、リードロケート、第１及び第２ボンド点の
予備取り込みは、取り込みが行われればよいので第１ボ
ンド点を先に取り込むようにしてもよい。
【００４２】次に、ボンディングがなされると、第１ボ
ンド点の画像を再度取り込み検査を行い（ステップＳ
8 ）、次に第２ボンド点の画像を再度取り込み検査を行
う（ステップＳ9 ）。その後第１ボンディング点と第２
ボンディング点とのワイヤのループ検査（ステップ
Ｓ10）を行い一連の自動検査が行われる。上記一連の工
程が終了すると新たなリードフレームＬ＼Ｆが搬送され
て同様の動作がなされる。なお、第１及び第２ボンド点
の検査、ループの検査においても検査が行われればよい
ので図１１に示すステップ通りでなくてもよい。
【００４３】上記一連の工程により本発明に係るボンデ
ィング装置の自動検査機能がなされるが、この自動検査
機能はボンディング工程において、予めボンディング数
を決めておいて自動的に検査を行う場合や、一定時間毎
等にボンディング検査を行うなど種々の方法を用いて検
査を行うことが可能である。
【００４４】図１２は、図１１に示す画像取込み並びに
検査シーケンスの詳細を示したものであるが、例えば第
１ボンディング点としてのＩＣチップ６（又は第２ボン
ディング点としてのリード）をカメラ１により前記ＩＣ
チップ６上のパッド６ａ（又はリード）を撮像する場合
に該パッドの全部が画像内に入らない場合には特定の画
像エリア内に入るパッドを撮像する。
【００４５】まず、ステップＳ6aにおいて第１画像取込
点に移動してＸＹテーブル移動完了を待つ（ステップＳ
6b）。次に、所定の画像を取り込み（ステップＳ6c）、
そして次の画像取込点に移動を開始する（ステップ
Ｓ6d）。次に、ステップＳ6eではトレーニング、即ち前
記ステップＳ6cで取り込んだ画像をメモリ８ｅ（８ｅ1
〜８en）内にメモリする。ステップＳ6dで次の画像点に
移動することによって高速処理がなされる。そして、ス
テップＳ6bに戻り全パッド（又はリード）が終了するま
で同様の工程を繰り返す。上記予備取込はパッド側及び
リード側夫々を行う。なお、予めパッド数等が決められ
ているときはそれに従う。
【００４６】次に、図１１に示す検査（ステップＳ8 乃
至ステップＳ10）はボンディング後の検査工程である
が、各検査工程においても前記ステップＳ6a乃至Ｓ6dま
では同様の工程を繰り返し、ステップＳ6fにおいて検査
を行う。この検査は前記画像エリア、即ち１画面内の全
ワイヤ分（１ワイヤ分は、パッド、リード及びそれに接
続されたワイヤを指す。）を繰り返し、そして終了後次
の画像エリア内の検査を行い、全ワイヤが終了するまで
繰り返して行われる。また、このワイヤの検査は、全ワ
イヤではなく指定されたワイヤ数又は指定されたワイヤ
のみを検査するようにしてもよい。この検査は、図１１
に示す工程に従ってパッド側、リード側、ループ夫々の
検査が行われる。
【００４７】なお、本発明に係る予備取込みは、カメラ
１及び画像認識装置８を含む認識手段が高精度の場合に
は、ボンディング後の状態のみを撮像して認識検査すれ
ばよい。従って、図１１に示す予備取り込み（ステップ
Ｓ5 及びＳ6 ）工程が省略でき、より高速処理を図るこ
とができる。
【００４８】上記の如く、図１１及び図１２において本
発明に係る一連の検査工程を説明したが、本発明に係る
自動検査機能は第１ボンディング点及び第２ボンディン
グ点側、ループ側に大別する事ができるのでその詳細を
以下順次説明する事とする。なお、原則として第１ボン
ディング点はパッド側、第２ボンディング点はリード側
として説明するが、逆の場合でもよいことは勿論であ
る。
【００４９】Ａ．第１ボンディング点側の検査について
【００５０】ボール有無の検査について 第１ボンディング点としてのパッド６ａをカメラ１によ
り撮像して第１ボンディング位置にボンディングがされ
たボールがあるか否かを判断する。この判定は、図２に
示す制御回路８ｆにて行う。即ち、図１１に示すステッ
プＳ6 において第１ボンド点予備取り込みによりメモリ
された画像をメモリ８ｅ1 乃至８ｅn から呼び出し、新
たに取り込まれた第１ボンディング点のパッド６ａとを
比較する。この時、制御回路８ｆは、制御装置１３から
指定された範囲にボンディングしたボールがあるか否か
を検出する。図１３に示すようにパッド６ａ上にボール
Ｂがボンディングされずずれてボンディングされたよう
な場合には検出結果が不良と判定されて制御装置１３は
図示せぬ警報装置により警報を発し及び／又はモニタ１
０上に表示させる等の告知手段を用いて告知させ、装置
を自動的に停止させる。
【００５１】ボール圧着径の検査について 本発明では第１ボンディング位置にボンディングされた
ボールのサイズを検出する。つまり、図１に示す制御装
置１３から指定された範囲にあるボールＢ（図１４に図
示）のサイズをカメラ１で撮像してＸ、Ｙ方向のボール
サイズを夫々検出して制御回路８ｆを介して制御装置１
３にデータを返信する。制御装置１３は、画像認識装置
８からのデータを、例えばμｍ単位に変換して出力す
る。ここで、データとしては画素データとして得られる
が、以下単にデータとも呼ぶ。また、前記ボール有無の
検査において、ボールがないと判定された場合にはこの
検査は行わない。また、検出結果よりある範囲内にない
場合、即ち例えばキーボードで予め入力したボールサイ
ズでボンディングした結果、ボールサイズが予め定めた
大きさの範囲内にないものは制御装置１３は図示せぬ警
報装置により警報を発し及び／又はモニタ１０上に表示
させる等の何らかの告知手段を用いて告知させる。ま
た、予め定めた範囲にあるものでも、目的とするボール
径に近づけるためにボール圧着径データを制御装置１３
にフィードバックして有効データを累積して統計処理を
行い、目的とするボール圧着径になるように超音波及び
荷重等のボンディングパラメータを修正更新処理する。
【００５２】ボール位置の検出について 第１ボンディング位置、即ちＩＣチップ６のパッド６ａ
上にボンディングされたボールの位置を検出する。カメ
ラ１側は、制御装置１３から指定された範囲にあるボー
ルの位置、つまり図１４に示すようにパッドセンターＰ
ｃ（該データは予めメモリ内にメモリされている。）か
らのずれ量としてＸ、Ｙ方向夫々を検出して制御回路８
ｆを介して制御装置１３にデータを返信する。ここでボ
ールセンターＢｃは、カメラ１で撮像されたデータから
ボールセンターＢｃを求める。このボールセンターＢｃ
とパッドセンターＰｃとからＸＹ座標上のずれ量を求め
て両者が一致するように補正を行う。
【００５３】ところで、上記パッド６ａが略正方形形状
のものではなく、長方形形状のパッドの場合には図１５
に示すようにそのパッド上にいくつのボールがボンディ
ングされているかをまず検出する。そのボール数によっ
てパッド上の基準点を算出してそこからのずれ量を出力
する。例えば、図１５（Ａ）に示す長方形パッドに２ボ
ンドされている場合には、パッドの横方向の長さはＬで
あるから、左側ボールに対する基準位置は端部よりＬ／
４，右側ボールに対する基準位置は同様に端部よりＬ／
４の位置にあり、この基準位置からのずれ量を算出する
ようにする。また、図１５（Ｂ）に示す長方形パッドに
３ボンドの場合には、パッドＬの長さが予めメモリされ
ているので同様に左側ボールに対する基準位置、中央ボ
ールに対する基準位置、右側ボールに対する基準位置か
らのずれ量を算出する。その他の処理は上記した２ボン
ドの場合と同様である。
【００５４】また、第１ボンディング点がリード等であ
る場合にはパッドが検出できないので、制御装置１３か
ら指定された座標位置からのずれ量を求める。
【００５５】仮に、ボール有無検査でボールがないと判
定された場合にはこの検査は行わない。検出結果よりボ
ールのずれ量がある範囲内にない場合には制御装置１３
は図示せぬ警報装置により警報を発し及び／又はモニタ
１０上に表示させる等の告知手段を用いて告知させて装
置を自動的に停止させる。また、予め定めた範囲にある
ものでも、目的とするボール位置に近づけるために有効
データを制御装置１３にフィードバックして累積して統
計処理を行う。
【００５６】図１８は、第１ボンディング側の検査シ
ーケンスを示したフローチャートである。まず、制御装
置１３より第１ボンディング点側の検査指示があると、
カメラ１が移動して指定された検出エリアでボールの有
無検査を行う（ステップＳ２０）。次に、ボールがある
かどうかを制御回路８ｆは判定を行う（ステップＳ２
１）。ボールがあると判定された場合にはボール外円検
出を行う（ステップＳ２２）。この外円検出からボール
径を算出する（ステップＳ２３）。次に、ボール内円検
出（ステップＳ２４）を行い、ボール位置を算出する
（ステップＳ２５）。ボール内円検出は、ボンディング
されるとキャピラリ２の圧痕が残るが、例えばボールが
変形してボンディングされた場合にはボール外径の中心
と、内円の中心とがずれる場合があるため、ボール位置
の算出にあたってボール内円（キャピラリ２の圧痕）の
中心を検出する。
【００５７】カメラツールディスタンス（ＣＴＤ）へ
のフィードバック処理について 本発明に係るボンディング装置は、例えば、カメラ１の
レンズ１ｂの中心とキャピラリ２の中心との距離Ｓは図
１に示すようにＸ方向（Ｙ方向も同様に設定されてい
る）データとして予めメモリされているが、ボンディン
グ装置の機差等により偏位している場合には、ボンディ
ングがなされても一定の傾向として正規のボンディング
位置からＸ方向及び／又はＹ方向にずれてボンディング
される場合がある。そこで、このような場合には、本ボ
ンディング装置はこれらずれ量を累積して蓄積しておき
統計処理を行い、ボール位置＝パッドセンターとなるよ
うにカメラツールディスタンス（ＣＴＤ）又は個々のボ
ンディング基準座標を修正更新処理することによって自
動修正を行う自動修正機能を備えている。
【００５８】Ｂ．第２ボンディング点側の検査について 圧痕の有無検査について 第２ボンディング点としてのリード２０上に図１６に示
すようなボンディングされたキャピラリ２の跡（圧痕）
があるかどうかを判断する。即ち、カメラ１の移動によ
り、制御装置１３から指定された範囲内にボンディング
したキャピラリの跡（圧痕）があるか否かを検出する。
その検出結果より圧痕がある範囲内、例えば１画面内に
ない場合には制御装置１３は図示せぬ警報装置により警
報を発し及び／又はモニタ１０上に表示させる等の何ら
かの告知手段を用いて告知させて装置を自動的に停止さ
せる。これは、ワイヤがリードに確実に接続されていな
いか、或はキャピラリがリード位置に達していない場合
等が考えられるからである。
【００５９】ステッチのサイズ検査について 図１６に示すように、第２ボンディング点としてのリー
ド２０上にボンディングされたステッチ（クレセント）
のサイズを検出する。カメラ１の移動により、制御装置
１３から指定された範囲内にあるステッチのサイズをＬ
及びＷ方向夫々を検出して制御回路８ｆを介して制御装
置１３にデータを返信する。この検出結果よりある範囲
内にない場合、例えば１画面内にない場合には制御装置
１３は図示せぬ警報装置により警報を発し及び／又はモ
ニタ１０上に表示させる等の告知手段を用いて告知させ
て装置を自動的に停止させる。この検出結果によりステ
ッチサイズがある範囲内にある場合には有効データを制
御装置１３にフィードバックして累積統計処理を行い、
目的とするステッチサイズになるように超音波及び荷重
等のボンディングパラメータを修正更新処理する。
【００６０】ステッチ位置の検査について 第２ボンディング位置にボンディングされたステッチ位
置を検出する。すなわち、カメラ１の移動により少なく
とも水平二次元方向の圧痕のサイズを検出してこの圧痕
の中心を求める。これをステッチ位置とする。このステ
ッチ位置を例えば、リードセンターからの水平二次元方
向，Ｘ及びＹ方向のずれ量（Ｐ）として検出して制御回
路８ｆを介して制御装置１３に該データを返信する。
【００６１】もし、リード形状が複雑で幅方向が特定で
きなかったり、サイズが大きくて幅方向が検出できなか
った場合には、制御装置１３から予め指定された位置か
らのずれ量を算出する。この検出結果によりあるずれ量
の範囲内にない場合、例えば１画面内にない場合には制
御装置１３は図示せぬ警報装置により警報を発し及び／
又はモニタ１０上に表示させる等の告知手段を用いて告
知させて装置を自動的に停止させる。
【００６２】また、有効データを累積させて統計処理を
行い、ステッチ位置＝リードセンターとなるようにカメ
ラツールディスタンス（ＣＴＤ）又は個々のボンディン
グ基準座標を修正更新処理する。なお、上記の圧痕有
無検査において圧痕がないと判定された場合には装置を
停止させる等の記載がなされているが、圧痕がない場合
であってものステッチのサイズ検査並びにのステッ
チ位置の検査を適宜組み合わせて行うことができるよう
にプログラミングでの処理がなされている。
【００６３】ワイヤの有無検査について また、第２ボンディング位置にボンディングされたワイ
ヤがあるか否かを判断する。カメラ１の移動により、制
御装置１３から指定された範囲内にボンディングしたワ
イヤがあるか否かを検出する。圧痕、ステッチがあって
もワイヤがつながっていない場合があるからこれを検出
するためである。この検出結果よりある範囲内にワイヤ
がない場合、例えば１画面内にない場合には制御装置１
３は図示せぬ警報装置により警報を発し及び／又はモニ
タ１０上に表示させる等の何らかの告知手段を用いて告
知させて装置を自動的に停止させる。これはボンディン
グ不着、即ちワイヤ切れ、不着等を非接触で検出するこ
とができる。この方法によればボンディングが正常にな
されているか否かを微小な電流を流して検査する通常の
方法では半導体の破壊等が誘発される場合があるので好
ましくはないが、これを非接触で判断することができ
る。
【００６４】ループ検査について 本発明ではボンディングされたループのカール量をワイ
ヤの中点付近にて測定することができる。カメラ１の移
動により、制御装置１３から指定されたループ、例えば
第１ボンディング点と第２ボンディング点とを結ぶ線上
の中点からあるエリア内にあるループを検出してループ
中点からの距離データを出力する。この検出結果より曲
がり量がある範囲内にない場合、例えば１画面内にない
場合には制御装置１３は図示せぬ警報装置により警報を
発し及び／又はモニタ１０上に表示させる等の何らかの
告知手段を用いて告知させて装置を自動的に停止させ
る。隣接ワイヤとの接触を起こす場合等があるので、有
効データを累積させて統計処理を行い、曲がり量＝Ｏに
なるように個々のボンディングパラメータ等を更新処理
する。
【００６５】Ｃ．イニシャルボールの測定について 本発明はリード、アイランド上等にマニュアルにて作成
されたイニシャルボールの径を認識手段を用いて測定す
ることができる。即ち、カメラ１の移動により、制御装
置１３から指定された位置にあるイニシャルボールの直
径を検出して出力する。また、ボール径が予め定めた大
きさの範囲内のものは、この有効データを制御装置１３
にフィードバックして累積させて統計処理を行い、操作
手段としてのキーボード１９の設定量＝ボールサイズに
なるように電気放電手段としての電気トーチに対する出
力データを補正処理する。
【００６６】また、本発明は、カメラ１の移動により、
制御装置１３から指定された位置にあるイニシャルボー
ルの直径及びこのボールが形成されているワイヤ径を測
定してボール径及びワイヤ径の夫々の中心を求める。こ
の測定結果に基づいて図２０に示すようにワイヤ径の中
心Ｗc と本来ボールの中心Ｂc とが一致せずにずれた位
置、即ちＢc ’の位置にボールの中心がある場合には、
ワイヤに対してボールが変形して形成されていることに
なる。従って、このワイヤ径の中心とボール径の中心と
のずれ量を算出することによってボールの出来具合を判
定することができる。
【００６７】次に、このイニシャルボールの測定を図１
９を用いて説明する。
【００６８】まず、図１９に示すようにエアーテンシ
ョン手段５１からは矢印で示す方向にエアーが吹き付け
られ、クランプ４８ａも開状態であるため、キャピラリ
先端にワイヤ先端部に形成されたボールが係止される。
次に、図１９に示すようにエアーテンション手段５１
は、エアーを吸引するように切替えられてワイヤ４９は
矢印で示す下方向に送り出される。そして、図１９に
示すようにワイヤ４９がキャピラリ２の先端下方に充分
送り出された状態でクランプ４８ａを閉じる（図１９
に示す）。そして、図１９に至る過程において、図８
に示すボンディングアーム４１は下降すると同時にＸＹ
テーブル４を駆動させて図１９の状態になるように制
御される。この状態でキャピラリ２先端部に図１９の
矢印方向に超音波が印加されてワイヤとリード（又はア
イランド）とが接続される。次に、図１９に示すよう
にキャピラリ２が上昇してある時点でクランプ４８ａを
閉じてワイヤ４９が切断される。次に、図１９に示す
ようにＸＹテーブル４が駆動されてボールＢ上方にカメ
ラ１を位置させる。この状態を拡大して示したものが図
２０である。このような方法により本発明に係る認識手
段を用いてボールＢを撮像してイニシャルボールの直径
を測定することができる。なお、クランプ４８ａの開閉
タイミング等は適宜可変できることはいうまでもなく、
また、ワイヤを送り出す手段は、本実施例ではエアーテ
ンション手段５１を用いているが、他の装置等を用いて
適宜変えて行うことができることは勿論である。
【００６９】なお、本実施例では、有効データを累積統
計処理するようにしているが、前記有効データを直接フ
ィードバックするようにしてもよい。また、本発明は以
上述べたような自動検査機能を有しているが、本発明の
趣旨の範囲で適宜可変して用いることができることは勿
論である。
【００７０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、ワイヤボンディング装置に予めメモリされてい
る座標等の位置情報をそのまま有効利用できる効果があ
る。従って、新たなデータ等を入力する必要がない。本
発明によれば、ボンディング検査を別の検査装置を用い
ることなく装置上で自動的に検査でき該検査により接続
不良等の問題が発生した場合でも直ちに装置本体に該デ
ータをフィードバックしてデータを有効活用できる効果
がある。また、本発明によれば、装置の調整箇所を誰で
も容易に判断することができ、装置の安定性、信頼性を
向上させることができ、しかも小スペース化且つ安価に
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るワイヤボンディング装置
の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す画像認識装置、制御装置等
の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、カメラにより撮像した電極（パッド）
部分の画像を示す平面図である。
【図４】図４は、カメラにより撮像したボールの画像を
示す平面図である。
【図５】図５は、本発明に係る搬送装置の概略を示す平
面図である。
【図６】図６は、図５の搬送路を平面からみた図であ
る。
【図７】図７は、図６のＬ−Ｌ方向からみた縦断面図で
ある。
【図８】図８は、本発明に係るボンディングヘッド、駆
動機構を含むボンディング手段の構成の概略を示す図で
ある。
【図９】図９は、図８のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】図１０は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いてボンディングを行う工程を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いて自動検査を行う工程を示すフローチャート
である。
【図１２】図１２は、図１１に示す予備取り込み並びに
検査工程を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いてボール有無の検査を行う状態を示す図であ
る。
【図１４】図１４は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いてボールがパッド上に圧着された状態を示す
図である。
【図１５】図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係るワ
イヤボンディング装置を用いて長方形状パッドにボンデ
ィングした状態を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いてステッチボンディングした状態を示す図で
ある。
【図１７】図１７は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いてボンディングされたワイヤループの状態を
示す図である。
【図１８】図１８は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いて第１ボンディング点側の検査工程を示すフ
ローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明に係るワイヤボンディング
装置を用いてイニシャルボールの測定を行う工程を示す
図である。
【図２０】図２０は、図１９に示すイニシャルボールの
測定を行う状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ カメラ １ａ カメラヘッド １ｂ レンズ ２ キャピラリ ３ ボンディングヘッド ４ ＸＹテーブル ５ 駆動機構 ６ 半導体部品（ＩＣチップ） ６ａ 電極（パッド） ７ ボンディングステージ ８ 画像認識装置 １０ モニタ １１ マニピュレータ １２ 駆動装置 １３ 制御装置 １４ 搬送装置 １５ ローダ １８ アンローダ １９ キーボード ２０ リード ２１ 昇降機構 ２８ リードフレーム押え ４１ ボンディングアーム ４２ 揺動アーム ４３ 支持シャフト ５０ 電気放電手段（電気トーチ） ５１ エアーテンション手段 ５６ 揺動フレーム ５６ａ 揺動ベース

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 認識手段と、該認識手段からの判定に基
    づいて種々の制御を行う制御手段と、該制御手段からの
    指令に基づいて各機構を駆動させる駆動手段とを備えた
    ワイヤボンディング装置であって、 前記制御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位
    となる第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮
    像手段により撮像して予め指定された位置及び／又は該
    位置を中心として指定された範囲にボンディングされた
    ボールがあるか否かを検査するようにしたことを特徴と
    するワイヤボンディング装置。
  2. 【請求項２】 認識手段と、該認識手段からの判定に基
    づいて種々の制御を行う制御手段と、該制御手段からの
    指令に基づいて各機構を駆動させる駆動手段とを備えた
    ワイヤボンディング装置であって、 前記制御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位
    となる第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮
    像手段により撮像して予め指定された位置及び／又は該
    位置を中心として指定された範囲にボンディングされた
    ボールがあるか否かを検査して、予め定められた位置に
    ボールがないと判定された場合には告知手段による告知
    を行い、及び／又は停止させるようにしたことを特徴と
    するワイヤボンディング装置。
  3. 【請求項３】 制御手段からの指令に基づいて被ボンデ
    ィング部位となる第１ボンディング点又は第２ボンディ
    ング点を撮像手段により撮像して予め指定された位置及
    び／又は該位置を中心として指定された範囲にボンディ
    ングされたボールがあるか否かを検査するようにしたこ
    とを特徴とするワイヤボンディング方法。
  4. 【請求項４】 制御手段からの指令に基づいて被ボンデ
    ィング部位となる第１ボンディング点又は第２ボンディ
    ング点を撮像手段により撮像して予め指定された位置及
    び／又は該位置を中心として指定された範囲にボンディ
    ングされたボールがあるか否かを検査して、予め定めら
    れた位置にボールがないと判定された場合には告知手段
    による告知を行い、及び／又は停止させるようにしたこ
    とを特徴とするワイヤボンディング方法。
  5. 【請求項５】 認識手段と、該認識手段からの判定に基
    づいて種々の制御を行う制御手段と、該制御手段からの
    指令に基づいて各機構を駆動させる駆動手段とを備えた
    ワイヤボンディング装置であって、 制御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位とな
    る第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮像手
    段により撮像して予め指定された位置及び／又は該位置
    を中心として指定された範囲にボンディングされたボー
    ルがあるか否かを検査し、ボールがあると判定されたと
    きはボール圧着径の検査を行うようにしたことを特徴と
    するワイヤボンディング装置。
  6. 【請求項６】 前記ボール圧着径の検査は、撮像手段に
    より少なくとも水平二次元方向のボールのサイズを検出
    するようにしたことを特徴とする請求項５記載のワイヤ
    ボンディング装置。
  7. 【請求項７】 前記ボール圧着径の検査は、予め定めた
    ボールの大きさの範囲内にあるかどうかを判定するよう
    にしたことを特徴とする請求項５又は請求項６記載のワ
    イヤボンディング装置。
  8. 【請求項８】 前記ボール圧着径の検査は、予め定めた
    圧着径の大きさ内にないと判定したときは告知手段によ
    る告知を行い、及び／又は停止させるようにし、該圧着
    径の大きさ内にあるときは当該圧着径データを累積して
    統計処理を行うようにしたことを特徴とする請求項５乃
    至請求項７記載のうちいずれか１記載のワイヤボンディ
    ング装置。
  9. 【請求項９】 前記ボール圧着径の検査は、予め定めた
    圧着径の大きさ内にないと判定したときは告知手段によ
    る告知を行い、及び／又は停止させるようにし、該圧着
    径の大きさ内にあるときは当該圧着径データを制御手段
    にフィードバックして当該圧着径データを累積して統計
    処理を行い、超音波及び荷重等のボンディングパラメー
    タを修正更新処理するようにしたことを特徴とする請求
    項５乃至請求項８記載のうちいずれか１記載のワイヤボ
    ンディング装置。
  10. 【請求項１０】 制御手段からの指令に基づいて被ボン
    ディング部位となる第１ボンディング点又は第２ボンデ
    ィング点を撮像手段により撮像して予め指定された位置
    及び／又は該位置を中心として指定された範囲にボンデ
    ィングされたボールがあるか否かを検査し、ボールがあ
    ると判定されたときはボール圧着径の検査を行うように
    したことを特徴とするワイヤボンディング方法。
  11. 【請求項１１】 前記ボール圧着径の検査は、撮像手段
    により少なくとも水平二次元方向のボールのサイズを検
    出するようにしたことを特徴とする請求項１０記載のワ
    イヤボンディング方法。
  12. 【請求項１２】 前記ボール圧着径の検査は、予め定め
    たボールの大きさの範囲内にあるかどうかを判定するよ
    うにしたことを特徴とする請求項１０又は１１記載のワ
    イヤボンディング方法。
  13. 【請求項１３】 前記ボール圧着径の検査は、予め定め
    た圧着径の大きさ内にないと判定したときは告知手段に
    よる告知を行い、及び／又は停止させるようにし、該圧
    着径の大きさ内にあるときは当該圧着径データを累積し
    て統計処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１
    ０乃至請求項１２記載のうちいずれか１記載のワイヤボ
    ンディング方法。
  14. 【請求項１４】 前記ボール圧着径の検査は、予め定め
    た圧着径の大きさ内にないと判定したときは告知手段に
    よる告知を行い、及び／又は停止させるようにし、該圧
    着径の大きさ内にあるときは当該圧着径データを制御手
    段にフィードバックして当該圧着径データを累積して統
    計処理を行い、超音波及び荷重等のボンディングパラメ
    ータを修正更新処理するようにしたことを特徴とする請
    求項１０乃至請求項１３記載のうちいずれか１記載のワ
    イヤボンディング方法。
  15. 【請求項１５】 認識手段と、該認識手段からの判定に
    基づいて種々の制御を行う制御手段と、該制御手段から
    の指令に基づいて各機構を駆動させる駆動手段とを備え
    たワイヤボンディング装置であって、 制御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位とな
    る第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮像手
    段により撮像して予め指定された位置及び／又は該位置
    を中心として指定された範囲にボンディングされたボー
    ルがあるか否かを検査し、ボールがあると判定されたと
    きは前記制御手段により指定された位置からのボール位
    置を検出するようにしたことを特徴とするワイヤボンデ
    ィング装置。
  16. 【請求項１６】 前記ボール位置の検出は、撮像手段に
    より少なくとも水平二次元方向のボールのサイズを検出
    して該ボールの中心を求め、該中心位置と前記第１ボン
    ディング点又は第２ボンディング点としてのパッド中心
    とのずれ量を算出するようにしたことを特徴とする請求
    項１５記載のワイヤボンディング装置。
  17. 【請求項１７】 前記被ボンディング部位が異なる長さ
    で形成されている場合には、該被ボンディング部位上に
    ボンディングされたボールの数を検出するようにしたこ
    とを特徴とする請求項１５記載のワイヤボンディング装
    置。
  18. 【請求項１８】 前記ボール位置の検出は、予め定めた
    ずれ量の範囲内にないと判定したときは告知手段による
    告知を行い、及び／又は停止させるようにし、予め定め
    たずれ量の範囲内にあるときは当該データを累積して統
    計処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１５乃
    至請求項１７記載のうちいずれか１記載のワイヤボンデ
    ィング装置。
  19. 【請求項１９】 制御手段からの指令に基づいて被ボン
    ディング部位となる第１ボンディング点又は第２ボンデ
    ィング点を撮像手段により撮像して予め指定された位置
    及び／又は該位置を中心として指定された範囲にボンデ
    ィングされたボールがあるか否かを検査し、ボールがあ
    ると判定されたときは前記制御手段により指定された位
    置からのボール位置を検出するようにしたことを特徴と
    するワイヤボンディング方法。
  20. 【請求項２０】 前記ボール位置の検出は、撮像手段に
    より少なくとも水平二次元方向のボールのサイズを検出
    して該ボールの中心を求め、該中心位置と前記第１ボン
    ディング点又は第２ボンディング点としてのパッド中心
    とのずれ量を算出するようにしたことを特徴とする請求
    項１９記載のワイヤボンディング方法。
  21. 【請求項２１】 前記被ボンディング部位が異なる長さ
    で形成されている場合には、該被ボンディング部位上に
    ボンディングされたボールの数を検出するようにしたこ
    とを特徴とする請求項１９記載のワイヤボンディング方
    法。
  22. 【請求項２２】 前記ボール位置の検出は、予め定めた
    ずれ量の範囲内にないと判定したときは告知手段による
    告知を行い、及び／又は停止させるようにし、予め定め
    たずれ量の範囲内にあるときは当該データを累積して統
    計処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１９乃
    至請求項２１記載のうちいずれか１記載のワイヤボンデ
    ィング方法。
  23. 【請求項２３】 ワイヤボンディング方法において、制
    御手段からの指令に基づいて被ボンディング部位となる
    第１ボンディング点又は第２ボンディング点を撮像手段
    により撮像してボールがあるか否かを検出する第１の工
    程と、該第１の工程によりボールありと判定された場合
    には、ボールの外円を検出して該ボール圧着径を算出す
    る第２の工程と、ボールの内円を検出して該ボールの位
    置を算出する第３の工程とを行うようにしたことを特徴
    とするワイヤボンディング方法。
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